ΣΤ΄ ΤΑΞΗ - ΦΥΣΙΚΗ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Φ.Ε. 1 : Μορφές ενέργειας
( ΣΗΜΕΙΩΣΗ:
Από τον Δεκέμβριο του 2020, για λόγους ασφαλείας οι browsers έχουν σταματήσει να υποστηρίζουν εφαρμογές τύπου flash [είναι αυτές που έχουν επέκταση ".swf"].
Όσες τέτοιες εφαρμογές όμως υπάρχουν σε αυτό το site, είναι εκπαιδευτικού περιεχομένου και απολύτως ασφαλείς.
Για να μπορείτε λοιπόν να βλέπετε τις εφαρμογές flash που υπάρχουν σ' αυτή την σελίδα (αλλά και στο site μας γενικά) πρέπει να τις αποθηκεύετε στον υπολογιστή σας και να τις βλέπετε μέσα από κάποιο δικό σας τρόπο αναπαραγωγής τέτοιων εφαρμογών.
Αν δεν έχετε κάτι δικό σας, μπορείτε να χρησιμοποιείτε το αρχείο της Adobe: flashplayer_32_sa_debug.exe (κλικ στο όνομα του αρχείου για να το κατεβάσετε στον υπολογιστή σας).
Είναι αρχείο που δεν θέλει εγκατάσταση. Απλώς το κατεβάζετε στον υπολογιστή σας και το αποθηκεύετε.
Όταν θέλετε να αναπαραγάγετε μια εφαρμογή flash:
Ανοίγετε το αρχείο flashplayer_32_sa_debug.exe και με drag and drop και “σέρνετε” μέσα την εφαρμογή flash.
Όσοι έχετε άλλα λειτουργικά συστήματα, μπείτε στην ιστοσελίδα της ADOBE, επιλέξτε το λειτουργικό σας και κάντε κλικ εκεί που λέει (στο πάνω μέρος): "Download the Flash Player projector content debugger". )
Δυναμική ενέργεια
Μία από τις κυριότερες μορφές ενέργειας γύρω μας:
Είναι η ενέργεια που έχουν μέσα τους τα σώματα, ανάλογα με το πόση μάζα έχουν (βαριά ή ελαφριά) και το πόσο ψηλά ή χαμηλά βρίσκονται από την επιφάνεια του εδάφους. Όσο πιο ψηλά από το έδαφος είναι ένα σώμα και όσο πιο βαρύ είναι, τόσο πιο πολλή δυναμική ενέργεια έχει.
Το σπειρωμένο ("μαζεμένο") ελατήριο που θα κινηθεί αν το αφήσουμε ελεύθερο, έχει δυναμική ενέργεια.
Το τεντωμένο τόξο που θα πετάξει το βέλος μακριά αν το αφήσουμε ελεύθερο, έχει δυναμική ενέργεια.
Είναι η ενέργεια που έχουν μέσα τους τα σώματα, ανάλογα με το πόση μάζα έχουν (βαριά ή ελαφριά) και το πόσο ψηλά ή χαμηλά βρίσκονται από την επιφάνεια του εδάφους. Όσο πιο ψηλά από το έδαφος είναι ένα σώμα και όσο πιο βαρύ είναι, τόσο πιο πολλή δυναμική ενέργεια έχει.
Το σπειρωμένο ("μαζεμένο") ελατήριο που θα κινηθεί αν το αφήσουμε ελεύθερο, έχει δυναμική ενέργεια.
Το τεντωμένο τόξο που θα πετάξει το βέλος μακριά αν το αφήσουμε ελεύθερο, έχει δυναμική ενέργεια.
Κινητική ενέργεια
Με την δυναμική ενέργεια μαζί, είναι οι κυριότερες μορφές ενέργειας στην φύση,
και σε επίπεδο μακρόκοσμου (διάστημα) και σε επίπεδο μικρόκοσμου (μόρια, άτομα):
Είναι η ενέργεια που έχουν τα σώματα την ώρα που κινούνται.
Το παιδί που τρέχει, την στιγμή εκείνη έχει κινητική ενέργεια.
Ο άνεμος που κινεί τα ιστιοφόρα έχει κινητική ενέργεια.
και σε επίπεδο μακρόκοσμου (διάστημα) και σε επίπεδο μικρόκοσμου (μόρια, άτομα):
Είναι η ενέργεια που έχουν τα σώματα την ώρα που κινούνται.
Το παιδί που τρέχει, την στιγμή εκείνη έχει κινητική ενέργεια.
Ο άνεμος που κινεί τα ιστιοφόρα έχει κινητική ενέργεια.
Χημική ενέργεια
Είναι η ενέργεια που βρίσκεται "αποθηκευμένη" στα τρόφιμα, τα ξύλα, το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, το κάρβουνο, και απελευθερώνεται με μία χημική αντίδραση που λέγεται "καύση".
Η καύση του πετρελαίου στο εργοστάσιο και η καύση του ξύλου στο τζάκι ή στο δάσος γίνεται με κυριολεκτική σημασία. Το πετρέλαιο καίγεται και κινεί τις μηχανές στο εργοστάσιο. Το ξύλο καίγεται στο τζάκι και μας ζεσταίνει ή καίγεται στο δάσος και το καταστρέφει.
Ηλεκτρική ενέργεια
Είναι η ενέργεια που μεταφέρεται με το ηλεκτρικό ρεύμα.
Η αστραπή ή ο κεραυνός είναι φυσική ηλεκτρική ενέργεια, που δημιουργείται από τα ηλεκτρικά φορτία της ατμόσφαιρας. Η λάμπα ανάβει με την βοήθεια της τεχνητής ηλεκτρικής ενέργειας.
Η αστραπή ή ο κεραυνός είναι φυσική ηλεκτρική ενέργεια, που δημιουργείται από τα ηλεκτρικά φορτία της ατμόσφαιρας. Η λάμπα ανάβει με την βοήθεια της τεχνητής ηλεκτρικής ενέργειας.
Θερμική ενέργεια
Είναι η ενέργεια που ρέει από ένα σώμα προς ένα άλλο λόγω διαφορετικής θερμοκρασίας τους.
Ο ήλιος που μας ρίχνει τις ακτίνες του και το τζάκι με τα ξύλα που καίγονται μας "στέλνουν" θερμική ενέργεια (θερμότητα).
Ο ήλιος που μας ρίχνει τις ακτίνες του και το τζάκι με τα ξύλα που καίγονται μας "στέλνουν" θερμική ενέργεια (θερμότητα).
Πυρηνική ενέργεια
Είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται από την σχάση (διάσπαση) ή την σύντηξη (ένωση) των πυρήνων κάποιων υλικών σωμάτων (ουράνιο, υδρογόνο, κλπ.)
Εάν "βομβαρδίσουμε" τους πυρήνες των ατόμων κάποιων συγκεκριμένων στοιχείων (που ονομάζονται ραδιενεργά, όπως το Ουράνιο 235) με νετρόνια, τότε οι πυρήνες των ατόμων αυτών διασπώνται ("σπάζουν"). Κατά την διάσπαση αυτή απελευθερώνεται τρομερή ποσότητα ενέργειας (ελεγχόμενη στην περίπτωση ενός πυρηνικού εργοστασίου, ανεξέλεγκτη στην περίπτωση της ατομικής βόμβας).
Αντίστοιχη ποσότητα ενέργειας παίρνουμε αν συντήξουμε (ενώσουμε) με την βοήθεια της θερμότητας άτομα ενός στοιχείου. Π.χ. θερμαίνοντας σε ψηλές θερμοκρασίες υδρογόνο, οι πυρήνες των ατόμων του αποκτούν τρομερές ταχύτητες και συγκρούονται με τρομερή δύναμη μεταξύ τους έτσι ώστε συνενώνονται σχηματίζοντας καινούρια στοιχεία (ήλιο).
Η πυρηνική ενέργεια εγκυμονεί πολλούς κινδύνους για τον άνθρωπο, αφού σε περίπτωση βομβαρδισμού με ατομική βόμβα ή ατυχήματος σε πυρηνικό εργοστάσιο, η ραδιενέργεια που εκλύεται (σκορπίζεται) στην ατμόσφαιρα και το έδαφος παραμένει για χιλιάδες χρόνια!...
Εάν "βομβαρδίσουμε" τους πυρήνες των ατόμων κάποιων συγκεκριμένων στοιχείων (που ονομάζονται ραδιενεργά, όπως το Ουράνιο 235) με νετρόνια, τότε οι πυρήνες των ατόμων αυτών διασπώνται ("σπάζουν"). Κατά την διάσπαση αυτή απελευθερώνεται τρομερή ποσότητα ενέργειας (ελεγχόμενη στην περίπτωση ενός πυρηνικού εργοστασίου, ανεξέλεγκτη στην περίπτωση της ατομικής βόμβας).
Αντίστοιχη ποσότητα ενέργειας παίρνουμε αν συντήξουμε (ενώσουμε) με την βοήθεια της θερμότητας άτομα ενός στοιχείου. Π.χ. θερμαίνοντας σε ψηλές θερμοκρασίες υδρογόνο, οι πυρήνες των ατόμων του αποκτούν τρομερές ταχύτητες και συγκρούονται με τρομερή δύναμη μεταξύ τους έτσι ώστε συνενώνονται σχηματίζοντας καινούρια στοιχεία (ήλιο).
Η πυρηνική ενέργεια εγκυμονεί πολλούς κινδύνους για τον άνθρωπο, αφού σε περίπτωση βομβαρδισμού με ατομική βόμβα ή ατυχήματος σε πυρηνικό εργοστάσιο, η ραδιενέργεια που εκλύεται (σκορπίζεται) στην ατμόσφαιρα και το έδαφος παραμένει για χιλιάδες χρόνια!...
(youtu.be/KH5Q6jbWIoQ)
Φωτεινή ενέργεια
Είναι η ενέργεια που έχει το φως (φυσικό ή τεχνητό).
Ο ήλιος, η Σελήνη, τα άστρα, οι αστραπές μας δίνουν (περισσότερη ή λιγότερη) φωτεινή ενέργεια. Οι λάμπες, τα κεριά, η φωτιά μας δίνουν επίσης φωτεινή ενέργεια.
Ο ήλιος, η Σελήνη, τα άστρα, οι αστραπές μας δίνουν (περισσότερη ή λιγότερη) φωτεινή ενέργεια. Οι λάμπες, τα κεριά, η φωτιά μας δίνουν επίσης φωτεινή ενέργεια.
Η ενέργεια και οι μορφές της, σε μια εικόνα
ΚΛΙΚ για μεγέθυνση:
(Πηγή εικόνας: 8ο Δ. Σχ. Νάουσας)
Κινητική + Δυναμική ενέργεια: Προσομοίωση
(Από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο)
Ένα σώμα, όταν βρίσκεται σε κάποιο ύψος έχει δυναμική ενέργεια. Όσο πιο βαρύ είναι (για την ακρίβεια, όσο πιο μεγάλη μάζα έχει) και όσο πιο ψηλά βρίσκεται, τόσο μεγαλύτερη είναι η δυναμική ενέργειά του.
Όταν αρχίσει να πέφτει, ένα μέρος της δυναμικής ενέργειάς του μετατρέπεται σιγά-σιγά σε κινητική. Όσο πέφτει, μειώνεται η δυναμική ενέργεια και αυξάνεται η κινητική του. Την στιγμή ακριβώς που ακουμπά στο έδαφος, όλη η δυναμική ενέργεια έχει μετατραπεί σε κινητική.
Αυτό που έχει ενδιαφέρον είναι πως το άθροισμα κινητικής και δυναμικής ενέργειας παραμένει πάντα σταθερό (όπως βλέπουμε και στο διάγραμμα, στην παρακάτω προσομοίωση).
Όταν αρχίσει να πέφτει, ένα μέρος της δυναμικής ενέργειάς του μετατρέπεται σιγά-σιγά σε κινητική. Όσο πέφτει, μειώνεται η δυναμική ενέργεια και αυξάνεται η κινητική του. Την στιγμή ακριβώς που ακουμπά στο έδαφος, όλη η δυναμική ενέργεια έχει μετατραπεί σε κινητική.
Αυτό που έχει ενδιαφέρον είναι πως το άθροισμα κινητικής και δυναμικής ενέργειας παραμένει πάντα σταθερό (όπως βλέπουμε και στο διάγραμμα, στην παρακάτω προσομοίωση).
ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ!
Όλες οι παραπάνω μορφές δεν είναι διαφορετικές ενέργειες. Η ενέργεια είναι μία και υπάρχει στο σύμπαν από την εποχή της δημιουργίας του!
Ούτε καταναλώνεται, ούτε παράγεται! Απλώς μετατρέπεται από την μία μορφή στην άλλη με διάφορους τρόπους. (Π.χ. η πυρηνική ενέργεια του ήλιου έρχεται στην Γη ως φωτεινή ενέργεια και θερμότητα και μετατρέπεται σε χημική ενέργεια στα φυτά, τα οποία αναπτύσσονται. Ο άνθρωπος, μέσω της τροφής του, παίρνει την χημική ενέργεια των φυτών, την οποία μετατρέπει π.χ. σε κινητική για να μπορεί να κινείται.)
Ούτε καταναλώνεται, ούτε παράγεται! Απλώς μετατρέπεται από την μία μορφή στην άλλη με διάφορους τρόπους. (Π.χ. η πυρηνική ενέργεια του ήλιου έρχεται στην Γη ως φωτεινή ενέργεια και θερμότητα και μετατρέπεται σε χημική ενέργεια στα φυτά, τα οποία αναπτύσσονται. Ο άνθρωπος, μέσω της τροφής του, παίρνει την χημική ενέργεια των φυτών, την οποία μετατρέπει π.χ. σε κινητική για να μπορεί να κινείται.)
Παίξτε με την ενέργεια και τις μετατροπές της!
ΚΛΙΚ στην εικόνα:
(εφαρμογή flash)